SIGILOSO
DATA: 10 DE JULHO DE 1965
LOCALIZAÇÃO: PLATAFORMA GEMINI [REDACTED]
RELATÓRIO DE PROGRESSO: PROJETO OBLIVION

Em resposta às exigências de pesquisa sobre condições de integrabilidade em domínios limitados, nossa equipe de analistas iniciou a verificação de funções críticas no contexto de orbital staging.

Os registros a seguir foram reunidos pelo Dr. ████████, cujas notas contribuíram de forma crucial para o desenvolvimento do módulo de descida da missão.
Este documento contém informações consideradas ultrasensíveis. Divulgar estes dados sem permissão resultará em retenção imediata e possíveis sanções.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA: CONDIÇÕES DE INTEGRABILIDADE EM CONJUNTOS LIMITADOS

DEFINIÇÃO FORMAL:

Seja f: R² → R uma função limitada e D ⊂ R² um conjunto limitado e fechado (Jordan-measurável).

Dizemos que f é integrável em D se, para todo ε > 0, existem partições cuja soma superior e soma inferior diferem menos que ε.

Assim, a integrabilidade em conjuntos limitados exige que a função seja limitada e que as regiões de descontinuidade estejam controladas em um conjunto de pequena extensão (por exemplo, mensurável de medida nula). Não abordaremos ainda o Teorema de Fubini, apenas as condições gerais de quando uma função é integrável sobre um domínio limitado e bem delimitado.

As condições de integrabilidade em domínios limitados permitem prever se um modelo matemático de força ou densidade pode ser aplicado em calibrações de sistemas, garantindo análises confiáveis para controle de órbita ou testes de queda livre em módulos espaciais.
NOTA HISTÓRICA: Durante o Programa Gemini (1965-1966), a exatidão dos sistemas de acoplamento e retorno à Terra dependia de estimativas de grandezas como densidade atmosférica e pressão dinâmica, cujos modelos se baseiam nos conceitos de integrabilidade em domínios restritos.
  1. EXERCÍCIO VECTOR-1A
    ORIGEM: Setor de Simulações - Registro Parcial do Projeto PHASE-ALPHA [1965]

    Considere a função f(x,y) = x + y definida sobre o retângulo D = [0,2] × [0,3]. Verifique se f é limitada e se esse domínio D é adequado para garantir integrabilidade sob a perspectiva de partições (sem usar a forma explícita de integração).

    ARQUIVO AUXILIAR [SIGMA-1]
    [NOTA TÉCNICA]: Considere como relacionar continuidade e domínio limitado para garantir integrabilidade.
    RELATÓRIO DE CÁLCULO [SIGMA-1 REQUERIDO]

    A função f(x,y) = x + y é contínua em todo R², logo é limitada em D. O conjunto [0,2]×[0,3] é um retângulo fechado e limitado, portanto Jordan-measurável. Pela definição de integrabilidade, funções contínuas em conjuntos limitados e fechados são integráveis. Conclusão: condição atendida.

  2. EXERCÍCIO VECTOR-1B
    ORIGEM: Avaliação de Funções Polinomiais - Arquivo HIDDEN-NODE

    Dada a função g(x,y) = x² + y² definida sobre o quadrado Q = [-1,1] × [-1,1]. Mostre que g não só é limitada em Q, mas também que suas eventuais descontinuidades (se existissem) não afetariam a integrabilidade em um conjunto limitado.

    ARQUIVO AUXILIAR [SIGMA-1]
    [NOTA TÉCNICA]: Polinômios apresentam alta regularidade; pense na existência (ou ausência) de pontos de descontinuidade.
    RELATÓRIO DE CÁLCULO [SIGMA-1 REQUERIDO]

    A função polinomial g(x,y) = x² + y² é contínua em todo o R². Sendo contínua e definida em um quadrado fechado [-1,1]×[-1,1], ela é limitada e não possui descontinuidades. Logo, cumpre a condição de integrabilidade (limitada e conjunto Jordan-measurável). Não há pontos singulares para comprometer a definição de integrabilidade.

  3. EXERCÍCIO VECTOR-1C
    ORIGEM: Documento Interno - Seção de Modelagem Atmosférica ████

    A função h(x,y) = sin(x)cos(y) está definida no domínio retangular R = [0,π]×[0,π]. Justifique por que essa função é integrável em R mesmo sem calcular a integral, considerando os critérios de ser limitada e o fato de R ser um conjunto fechado e limitado.

    ARQUIVO AUXILIAR [SIGMA-1]
    [NOTA TÉCNICA]: Funções produto de senos e cossenos são contínuas na maior parte do domínio.
    RELATÓRIO DE CÁLCULO [SIGMA-1 REQUERIDO]

    A função sin(x) e cos(y) são contínuas e estão limitadas entre -1 e 1. O produto sin(x)cos(y) também é contínuo no retângulo fechado [0,π]×[0,π]. Pela definição de integrabilidade, toda função contínua em um conjunto Jordan-measurável e limitado é integrável. Logo, a condição é satisfeita.

  4. EXERCÍCIO VECTOR-2A
    ORIGEM: Laboratório de Análises - Relatório G-13 [Verificação de Bordas]

    Seja f(x,y) = 1 / (1 + x² + y²), definida no disco limitado D = {(x,y): x² + y² ≤ 4}. Discuta a integrabilidade de f no disco, sabendo que ela é contínua em todo o domínio, mas não use os resultados de cálculo de integrais.

    ARQUIVO AUXILIAR [SIGMA-2]
    [NOTA TÉCNICA]: Propriedades de continuidade e de domínio limitado podem garantir a integrabilidade, mesmo em coordenadas circulares.
    RELATÓRIO DE CÁLCULO [SIGMA-2 REQUERIDO]

    A função f(x,y) é contínua para todos (x,y) no disco {x² + y² ≤ 4}. Além disso, o domínio é fechado, limitado e Jordan-measurável (um disco). Por ser contínua no interior e na fronteira, f não possui descontinuidades. Portanto, atende às condições de integrabilidade (função limitada em um conjunto limitado e bem definido).

  5. EXERCÍCIO VECTOR-2B
    ORIGEM: Setor de Dinâmica Orbitas - Arquivo Interno Gemini-Class

    A função g(x,y) = 1 se x ≥ 0 e y ≥ 0, e 0 caso contrário, está definida em todo R². Restrita ao quadrado Q = [-2,2]×[-2,2], discuta se essa função é integrável, considerando a existência de descontinuidades sobre o eixo x=0 e y=0.

    ARQUIVO AUXILIAR [SIGMA-2]
    [NOTA TÉCNICA]: Propriedades de partições podem ser relevantes, mesmo com descontinuidades em linhas.
    RELATÓRIO DE CÁLCULO [SIGMA-2 REQUERIDO]

    A função é característica de uma região no quadrado [-2,2]×[-2,2] e apresenta descontinuidade ao longo das retas x=0 e y=0. Entretanto, essas linhas têm medida nula em R². A função é limitada (assume apenas os valores 0 e 1), e o domínio é Jordan-measurável e limitado. Segundo os critérios de integrabilidade, um conjunto de descontinuidades de medida nula não impede a integrabilidade da função. Assim, ela é integrável em Q.

  6. EXERCÍCIO VECTOR-2C
    ORIGEM: Observatório Orbital - Registro Secreto Lunar Proxy

    A função h(x,y) = x se (x,y) está em D, e 2y caso contrário, onde D = [0,1]×[0,1], é analisada apenas no retângulo R=[-1,2]×[-1,2]. Mostre que eventuais descontinuidades na fronteira de D não impedem a integrabilidade de h restrita a R.

    ARQUIVO AUXILIAR [SIGMA-2]
    [NOTA TÉCNICA]: Verifique se a fronteira onde a definição muda tem área nula ou não.
    RELATÓRIO DE CÁLCULO [SIGMA-2 REQUERIDO]

    A fronteira de D é um conjunto de medida nula no retângulo R. Embora haja mudança de expressão na fronteira, a função permanece limitada (pois em qualquer ponto, h é finito). Como a descontinuidade se restringe a linhas delimitadas, a medida dessas linhas é zero em R². Portanto, h é integrável em R.

  7. EXERCÍCIO VECTOR-3A
    ORIGEM: Coordenação de Estudos Avançados - Dossiê Θ-12

    A função f(x,y) = ln(1 + x² + y²) é definida em R². Restringindo ao anel A = {(x,y): 1 ≤ x² + y² ≤ 4}, discuta sua integrabilidade apenas com base em continuidade e domínio Jordan-measurável. Não é necessário calcular a integral.

    ARQUIVO AUXILIAR [SIGMA-3]
    [NOTA TÉCNICA]: Existem propriedades inalteradas mesmo ao remover regiões menores do interior do domínio.
    RELATÓRIO DE CÁLCULO [SIGMA-3 REQUERIDO]

    A função ln(1 + x² + y²) é contínua em todo o anel A. O anel é um domínio fechado e limitado (a borda interna x² + y² = 1 e a borda externa x² + y² = 4 não introduzem descontinuidades para a função). Assim, pelo critério de integrabilidade, uma função contínua em um conjunto Jordan-measurável é integrável.

  8. EXERCÍCIO VECTOR-3B
    ORIGEM: Centro de Controle Espacial - Dados do Programa Gemini-Station

    Seja g(x,y) = √(x² + y²), definida no triângulo T = {(x,y): x ≥ 0, y ≥ 0, x + y ≤ 2}. Há alguma irregularidade que possa comprometer a integrabilidade de g nesse domínio?

    ARQUIVO AUXILIAR [SIGMA-3]
    [NOTA TÉCNICA]: Eventuais singularidades podem ser avaliadas verificando continuidade nos vértices.
    RELATÓRIO DE CÁLCULO [SIGMA-3 REQUERIDO]

    A função g(x,y) = √(x² + y²) é contínua em todo R², incluindo o triângulo T. Nos vértices do triângulo (por exemplo, no ponto (0,0)), a função é bem definida e sem descontinuidades (vale 0). O domínio T é poligonal fechado, logo Jordan-measurável. Conclusão: integrabilidade não é comprometida.

  9. EXERCÍCIO VECTOR-3C
    ORIGEM: Departamento de Pesquisa - Registro Graviton [1966]

    A função h(x,y) = 1 / √|xy| está definida em R² \ {xy = 0}. Analise se a presença de uma “singularidade” ao longo dos eixos (onde xy=0) inviabiliza a integrabilidade em um retângulo [-1,1]×[-1,1] excluindo essas linhas.

    ARQUIVO AUXILIAR [SIGMA-3]
    [NOTA TÉCNICA]: Existem simetrias não aparentes quando se remove linhas de medida nula.
    RELATÓRIO DE CÁLCULO [SIGMA-3 REQUERIDO]

    A função 1 / √|xy| não está definida em xy=0. Essas linhas (os eixos) têm medida nula em R². No domínio considerado (retângulo [-1,1]×[-1,1], exceto onde xy=0), a função tende a infinito próxima dos eixos, mas o critério de integrabilidade não exige ausência de assíntotas, apenas que estejam contidas em um conjunto de medida nula. Assim, a descontinuidade principal ocorre num conjunto de medida nula e não necessariamente inviabiliza a integrabilidade. Uma análise mais aprofundada (integral imprópria) seria necessária, mas no nível atual há fortes indícios de integrabilidade.

  10. EXERCÍCIO VECTOR-4A
    ORIGEM: Programa Avançado de Orbitas - Arquivo ZetaLabs [1967]

    A função f(x,y) = sin(1 / (x² + y²)) para (x,y)≠(0,0), e 0 para (x,y)=(0,0), está restrita ao disco fechado {(x,y): x² + y² ≤ 1}. Determinar se esta definição, com possível “oscilação infinita” perto de (0,0), inviabiliza a integrabilidade, sem efetuar o cálculo exato.

    RELATÓRIO DE CÁLCULO [SIGMA-4 REQUERIDO]

    A função pode oscilar intensamente à medida que (x,y) se aproxima de (0,0), mas permanece limitada entre -1 e 1 em todo o disco. O conjunto é fechado e limitado. Embora a continuidade seja comprometida no centro, a amplitude é sempre finita. É plausível argumentar que a região de oscilação concentrada não seja suficiente para invalidar a integrabilidade, pois sin(1 / r²) fica delimitada. A aferição rigorosa exigiria técnicas posteriores (integral imprópria), mas há fortes indícios de integrabilidade.

  11. EXERCÍCIO VECTOR-4B
    ORIGEM: Centro de Controle - Divisão de Reentrada Apollo [1968]

    Considere g(x,y) = χ_D(x,y), onde D é um conjunto “estranho” no quadrado [-1,1]×[-1,1], formado por uma curva fractal de medida 0. Discuta se a função indicadora desse conjunto fractal (1 em D e 0 fora dele) é integrável, sabendo que χ_D só é 1 num conjunto de medida nula.

    RELATÓRIO DE CÁLCULO [SIGMA-4 REQUERIDO]

    Se D tem medida nula, então χ_D é 1 apenas em um conjunto sem “área” no sentido de Lebesgue ou Jordan. Para fins de integrabilidade em um domínio limitado e fechado, isso implica que a soma superior e inferior podem ser controladas ao ponto de convergirem para 0. Logo, a função é integrável e sua integral seria essencialmente 0. A rigor, esse tipo de argumento exige uma definição robusta de integral em superfícies fractais, mas no sentido de Jordan, a medida nula garante a integrabilidade.

  12. EXERCÍCIO VECTOR-4C
    ORIGEM: Laboratório de Estabilidade - Missão Skylab [1973]

    A função h(x,y) = sin(xy) / (xy), definida em R² exceto onde xy=0, é analisada no quadrado [-2,2]×[-2,2] retirando as retas x=0 ou y=0. Investigue se essa “exclusão” de um conjunto de medida nula garante integrabilidade e se a função continua limitada no restante do domínio.

    RELATÓRIO DE CÁLCULO [SIGMA-4 REQUERIDO]

    A expressão sin(z) / z é limitada em R, tendendo a 1 quando z → 0. No plano (x,y), ao retirar as linhas xy=0, removemos a possível indeterminação. Essas linhas, porém, constituem um conjunto de medida nula. Assim, em princípio, sin(xy)/(xy) permanece limitada e sem descontinuidades graves no restante do domínio. Há indícios de que a função seja integrável. A formalização completa exigiria um exame detalhado, mas a princípio o critério de medida nula das descontinuidades sugere integrabilidade.

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